电磁场基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:清华大学

作者:马信山

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:1995-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787302015918

丛书系列:

图书标签:

• 电磁场
• 电磁学
• 物理学
• 大学教材
• 理工科
• 基础教程
• 电磁理论
• 麦克斯韦方程
• 电动力学
• 场论

经典力学导论：从牛顿定律到拉格朗日方程 本书简介 《经典力学导论：从牛顿定律到拉格朗日方程》旨在为物理学、工程学及相关交叉学科的学生和研究人员提供一个全面、深入且富有启发性的经典力学框架。本书不仅涵盖了牛顿力学的基础概念，更系统地引入了更具普适性和数学美感的分析力学体系——拉格朗日力学和哈密顿力学，从而为理解更高级的理论物理学（如量子力学和场论）奠定坚实的数学和概念基础。 第一部分：牛顿力学的基石与应用 本书的开篇部分，我们首先聚焦于十七世纪以来支撑了物理学数百年发展的牛顿力学体系。我们从对空间、时间、质量和力的基本概念的严谨界定开始。这不仅仅是历史的回顾，更是为了辨析在宏观、低速世界中，这些概念的适用范围和局限性。 1. 运动学的复习与深化： 我们将坐标系的选择作为理解运动的起点。从最基础的笛卡尔坐标系出发，系统地推导了柱坐标系和球坐标系下的速度和加速度矢量表达式。特别地，我们详细讨论了自然坐标系（弧长坐标系）在描述平面曲线运动和空间曲线运动中的优势，重点分析了切向和法向加速度的物理意义，这对于理解圆周运动和一般曲线运动中的向心力至关重要。 2. 动力学核心：牛顿第二定律的系统阐述： 牛顿第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 是本书核心。我们不仅仅将其视为一个方程，而是深入探讨了其背后的动量守恒原理。我们将动量定义为质量与速度的乘积，并从二、三定律推导出动量守恒定律在孤立系统中的普适性。 3. 功、能与守恒律： 能量的概念是现代物理学的核心支柱之一。本书详尽地阐述了功的定义，区分了保守力和非保守力。在此基础上，我们推导出了动能定理，并系统地介绍了保守力场中的势能概念。重点讨论了机械能守恒定律的条件和应用。为了应对更复杂的问题，我们引入了功率的概念，并探讨了角动量及其守恒定律，这在处理转动问题和天体运动中占据核心地位。 4. 简谐振动与阻尼振动： 简谐振动（SHM）作为物理学中最基础的周期性运动模型，我们将用大量的篇幅进行分析。从微分方程的建立到解的求出，我们详细分析了振动系统的周期、频率和相位。随后，我们引入阻尼项，分析了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况，并讨论了受迫振动与共振现象，这对于理解工程中的结构稳定性至关重要。 5. 万有引力与刚体运动基础： 在牛顿力学的框架内，我们专门辟出章节讨论开普勒定律的推导，并使用牛顿的万有引力定律来精确描述行星运动。此外，我们初步引入了刚体动力学的基础，定义了转动惯量，并推导了刚体绕定轴转动的动力学方程，强调了转动动能和角动量在刚体运动描述中的作用。 第二部分：分析力学：广义坐标与变分原理 随着问题复杂度的增加，牛顿力学的矢量形式和坐标系依赖性逐渐暴露出局限性。第二部分将读者带入分析力学的优雅世界，这使得我们能够以更简洁、更普适的方式处理约束系统。 1. 约束的描述与广义坐标： 详细分析了约束的类型（完整的、非完整的、滑动的、固定的）及其对系统自由度的影响。我们引入广义坐标的概念，讲解如何用最少的独立参数来描述系统的构型，并区分了约束力与主动力。 2. 达朗贝尔原理的几何意义： 达朗贝尔原理作为从牛顿第二定律到拉格朗日方程的桥梁，被赋予了深刻的虚功原理的几何解释。我们通过引入虚位移的概念，展示了如何利用虚拟功的代数平衡来消除复杂的约束力，这是分析力学的核心技巧。 3. 拉格朗日方程的推导与应用： 这是本书的理论核心之一。我们将从达朗贝尔原理出发，系统地推导出拉格朗日方程： $$frac{d}{dt} left( frac{partial L}{partial dot{q}_i} ight) - frac{partial L}{partial q_i} = 0$$ 其中 $L = T - V$ 是拉格朗日量。本书将拉格朗日力学视为一种基于能量的动力学表述，而非基于力的表述。我们将大量篇幅用于应用拉格朗日方程解决复杂的系统，如复摆、耦合振子系统、移动约束下的粒子等，充分展示其在处理多重约束时的简洁性。 4. 守恒量与循环坐标： 在拉格朗日力学中，守恒量的发现变得更加系统化。我们利用诺特定理的经典力学对应——循环坐标（或称可忽略坐标）的概念，清晰地表明：如果拉格朗日量不显含某个广义坐标 $q_i$，则对应的广义动量 $p_i = frac{partial L}{partial dot{q}_i}$ 必然是一个守恒量。这为动量和角动量守恒定律提供了更深层次的代数解释。 第三部分：进阶：哈密顿力学与正则变换 为了迈向更现代的物理学，本书的最后部分将系统地介绍哈密顿力学，它不仅是拉格朗日力学的数学重构，更是量子力学和统计力学的基础语言。 1. 哈密顿量的构建与正则方程： 我们通过勒让德变换，从拉格朗日量 $L(q_i, dot{q}_i, t)$ 构造出哈密顿量 $H(q_i, p_i, t)$，其中 $p_i$ 是广义动量。随后，我们推导出哈密顿正则方程： $$dot{q}_i = frac{partial H}{partial p_i} quad ext{和} quad dot{p}_i = -frac{partial H}{partial q_i}$$ 我们将详细分析哈密顿量在保守系统中的物理意义（通常等同于总机械能）。 2. 相空间的概念与泊松括号： 我们首次引入了相空间（由 $q_i$ 和 $p_i$ 构成的$2N$维空间）的概念。在此基础上，我们定义了泊松括号，并展示了其在描述物理量随时间演化中的核心作用： $$frac{df}{dt} = {f, H} + frac{partial f}{partial t}$$ 泊松括号的代数性质为后续的量子力学对易关系奠定了直接的数学基础。 3. 变分原理的终极形式：最小作用量原理： 我们回顾并深入探讨了哈密顿原理（最小作用量原理），即物理系统的时间演化路径是使泛函 $S = int_{t_1}^{t_2} L dt$ 取极值的路径。我们将证明，无论是牛顿方程、拉格朗日方程还是哈密顿方程，都可以视为该单一变分原理的推论。 总结与展望 《经典力学导论》力求在概念的清晰性、数学的严谨性和应用的广泛性之间取得完美的平衡。本书的结构设计旨在逐步引导读者超越牛顿的直观感受，掌握分析力学所提供的强大数学工具，最终为接触更深层次的理论物理打下坚实基础。全书配有丰富的习题，旨在巩固读者的推导能力和解决实际物理问题的能力。本书是物理专业本科高年级及研究生初学者的理想教材。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本《电磁场基础》简直是理工科学生的救星，我之前对麦克斯韦方程组一直有一种望而生畏的感觉，觉得那些矢量微积分和偏微分方程深不可测。然而，这本书的讲解方式却极其清晰和直观。作者似乎深谙我们初学者的困惑，从最基本的场概念讲起，一步步构建起电磁场的理论框架。特别是对于边界条件的处理，书中用了大量的实例和图示来辅助说明，让人一下子就抓住了问题的核心。我记得有一次为了理解坡印亭矢量，我看了好几本参考书都没太明白其物理意义，但这本书中对能量流动的形象比喻，让我茅塞顿开。它没有一开始就堆砌复杂的数学公式，而是先建立起清晰的物理图像，再用数学工具进行严谨的推导。这种先感性认识后理性深化的教学方法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。而且，书中的习题设计也非常巧妙，基础的计算题巩固了基本功，而后面的综合性大题则能有效锻炼我们运用所学知识解决实际工程问题的能力。对于任何想要扎实掌握电磁场与波理论的工程师或科研人员来说，这本书绝对是案头必备的经典入门读物，绝对值回票价。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买过好几本号称“基础”的电磁学教材，但大多不是过于偏重理论的抽象推导，就是像一本公式手册，缺乏对物理图景的深度挖掘。但是，拿到这本《电磁场基础》后，我立刻感觉有些不一样。它的叙述风格非常老派，但逻辑性强到令人发指。作者在阐述每一个概念时，似乎都替读者预料到了下一步可能产生的疑问，并提前给出了极其详尽的铺垫和逻辑衔接。我特别欣赏它对电磁场中一些“反直觉”现象的讨论，比如电位和磁位的引入，它没有简单地给出定义，而是从泊松方程和亥姆霍兹方程的求解过程中，自然而然地“生长”出来，让读者理解为什么要引入这些辅助函数，而不是死记硬背。书中的插图虽然不是那种高分辨率的彩色渲染，但手绘的示意图却精准地捕捉了电场线、磁力线在特定几何结构下的形态变化，这种“匠人精神”的书写方式，比起那些华而不实的现代教材更让人信服。读完前三章，我感觉自己对静电场和静磁场的理解已经达到了前所未有的深度，对拉普拉斯方程的物理意义也有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种非科班出身，纯粹是工作需要才啃电磁学的人来说，最大的痛点在于教材的“专业壁垒”太高。很多书一上来就要求读者熟悉傅里叶变换、格林函数等高等数学工具，让人感觉还没开始学习，就已经被挡在了门外。《电磁场基础》在这方面做得非常人性化。它没有完全放弃严谨性，但对于必要的数学工具，比如矢量散度和旋度在高斯定律和安培环路定律中的应用，它都安排在专门的“数学回顾”章节中，而且讲解得非常侧重于物理意义的实现。比如，书中解释旋度时，不是简单地给出定义式，而是用一个微小的回路中磁场线圈起来的效应来阐释其局部特性。这种处理方式极大地缓解了我的焦虑感。此外，书中对坡印亭矢量和洛伦兹力定律的讨论也非常到位，将能量和力的概念交织在一起，让我深刻理解了电磁场如何作为一种物理实体进行做功和传递能量。这本书确实是为那些想要真正理解而不是仅仅记住公式的学习者量身定制的。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点，在我看来，在于它对“场”这一抽象概念的哲学思考和物理诠释。它不仅仅是一本工具书，更像是一本关于电磁世界观的入门指南。在讨论到法拉第电磁感应定律时，书中用了一种类似“场线”退化的思想来解释磁通量的变化如何导致电场的产生，这种由宏观现象反推微观场源的叙事方式，极大地提升了阅读的层次感。很多教材只是平铺直叙地给出公式，但《电磁场基础》似乎总在试图回答“为什么是这样？”而不是仅仅停留在“它就是这样”的层面。特别是对于非均匀介质中的电磁场分布，作者引入了等效源的概念来简化复杂的泊松方程求解，这个技巧非常实用且富有洞察力。虽然全书篇幅不小，但阅读体验非常流畅，因为它始终保持着一种对话的姿态，不断地引导读者去思考电场和磁场在空间中的相互作用和转化关系。读完之后，我感觉我对这个无处不在的“场”有了更深层次的敬畏和理解。

评分☆☆☆☆☆

我本来以为，市面上关于电磁场的书籍都大同小异，无非是换汤不换药地重复那些经典内容。然而，这本《电磁场基础》在处理“电磁波传播”这部分时，展现出了极高的水准。它没有急于跳到平面波的讨论，而是花费了大量的篇幅，细致地剖析了色散、介质的电磁响应特性，以及波导理论的初步概念。这种循序渐进，层层递进的结构，让原本复杂的传播学变得井然有序。尤其是在讲解导波管中的TE模和TM模时，作者使用了非常精妙的坐标系变换和边界条件分离，使得本应头疼的本征方程求解变得清晰可见。我尤其喜欢它对“有效波长”和“截止频率”的物理图像解释，不再是冷冰冰的数学结果，而是与实际工程应用紧密结合的考量。这本书的排版也很有特点，每当引入一个新的复杂公式时，作者都会在旁边用简短的几句话解释其物理含义，避免了读者在阅读推导过程中迷失方向。对于从事微波和射频领域的人来说，这本书绝对提供了坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

老师不会教 学生不想学 讲道理教材编的还行 折个中吧

评分☆☆☆☆☆

老师不会教 学生不想学 讲道理教材编的还行 折个中吧

评分☆☆☆☆☆

老师不会教 学生不想学 讲道理教材编的还行 折个中吧

评分☆☆☆☆☆

老师不会教 学生不想学 讲道理教材编的还行 折个中吧

评分☆☆☆☆☆

老师不会教 学生不想学 讲道理教材编的还行 折个中吧